NO161236B - Tenner beregnet for en gassutviklende ladning i et prosjektil. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en tenner beregnet for en gassutviklende ladning i et prosjektil, idet ladningen har en midtre kanal og enten utgjør en tilleggsdrivladning eller en ladning beregnet til å redusere bremsevirkningen som skyldes undertrykk ved prosjektilets bakre ende, hvilken tenner omfatter et ytre, motstandsdyktig hylster som har en bunn med divergerende åpninger langs omkretsen samt en tennladning anordnet i hylsteret.

Tennere av en slik konstruksjon har lenge vært kjent i for-bindelse med antennelse av drivladninger som benyttes som til-leggsdrivladninger i prosjektiler, og disse ladninger som oftest av en type med en midtre kanal, og har stor lengde.

Det er likeledes kjent å benytte en tenner som generelt med-fører en noe større spredning av prosjektilenes anslag ved skyting, og dette er en av hovedgrunnene til at, etter at det er tatt i bruk tennere anbragt foran drivladningen, slik som f.eks. beskrevet i US-PS 3.698.321, har det blitt utviklet teknikker for direkte avfyring uten bruk av tenner, og en av disse teknikker er beskrevet i US-PS 4.197.800.

For antennelse av ladninger som utvikler gass, med midtre kanal, beregnet til å redusere bremsevirkningen til prosjektilets bakre ende som skyldes undertrykk er det kjent å benytte tennere som ligner dem som benyttes for å gi ekstra fremdrift, men de oppnådde resultater er hittil ikke tilstrekkelig reproduserbare, og det er utviklet mange teknikker for direkte antennelse av ladningen uten å benytte tennere anbragt foran ladninger for gassutvikling, og disse er særlig beskrevet i US-PS 4.130.061 og i GB-PS 2.131-926. Slike teknikker for antennelse, fullstendig direkte (GB-PS 2.131.926) eller ved bruk av en primerladning som er mere følsom (US-PS 4.130.061) begrenser i betydelig grad valget av sammensetningen til den gassutviklende ladning, og muliggjør ikke bruken av de best tilpassede sammensetninger, som skal brenne ved meget lavt trykk og utvikle et stort volum av forbrenningsgass.

Særlig når det gjelder tennere som anbringes foran gassutviklende ladninger i prosjektiler som muliggjør minsket bremsevirkning, beskriver FR-PS 2.328.938 og 2.365.777 slike tennere av forskjellige utformninger. I det førstnevnte skrift er tenneren anbragt i bunnen av prosjektilet, og åpningene for utstrømning av tenngassene med de varme partikler er dannet i bunnen av hylsteret, og teoretisk er denne utformning den beste fordi gassen som inneholder varme partikler ikke har tendens til å erodere overflaten av den gassutviklende enhet, men det er konstatert at under de spesielle forhold ved avfyring av en kanon ble flere enheter ikke antent, mens en slik utformning ville være meget velegnet for en drivladning eller gassgenerator som ikke er integrert i et prosjektil. Den vesentligste forskjell ligger i det faktum at antennelse av drivladningen i et tradisjonelt, selvdrevet prosjektil skjer mens dysen til prosjektilet er lukket av et deksel inntil det er oppnådd tilstrekkelig trykk, mens når det gjelder en ladning anbragt i et ikke-selvdrevet prosjektil, vil det, dersom det opprinnelig er et trykk på flere tusen bar i kanalen til den gassutviklende ladning, når prosjektilet forlater kanon-munningen, skje en plutselig tømning av kanalen som søker å slukke den brennende overflaten av ladningen selv om denne allerede delvis er antent. I henhold til FR-PS 2.365.777 er tenneren anbragt på nivå med en drivmiddelenhet, og muliggjør at det spares plass, men den lille lengden til den midtre kanal innebærer sideveis eller skrå utstrømning av tenngassene for oppnåelse av antennelse av drivenheten, uansett sammensetningen av drivmidlet. Derimot medfører en slik sideveis utstrømning en eroderende forbrenning av den gassutviklende drivmiddelenheten som er begrenset til små områder og er lite reproduserbar.

Alle de tennere som er beregnet for gassutviklende ladninger i prosjektiler, enten denne utvikling er begrenset for å oppnå minsket bremsevirkning eller utviklingen er høy for å oppnå drivvirkning, er kompakte tennere med et hylster som er fullstendig fylt av tennladning. Denne ladning inneholder enten pyrotekniske elementer eller en enhetlig blokk dannet ved støping eller pressing, og som ligger mot den bakre bunnen i hylsteret til tennladningen, hvilket muliggjør at ladningen understøttes ved akselerasjonen av prosjektilet i kanonen.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er på den ene side å komme frem til en fullstendig pålitelig antennelse av den gassutviklende ladning uansett hvilken sammensetning av drivladningen som anvendes, og særlig med sammensetninger med meget lav forbrenningshastighet under lavt trykk, hvilke er vanskelige å antenne under de spesielle forhold ved utskyting av prosjektiler, og på den annen side en forbedring av repro-duserbarheten av antennelsen, hvilket direkte påvirker presi-sjonen ved skyting over store avstander, idet en av grunnene til spredning som er konstatert med prosjektiler med redusert bremsevirkning i forhold til normale prosjektiler er uregel-messigheten i antennelsesforholdene.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at tennladningen er aksialt posisjonert i hylsteret slik at det er dannet et fritt rom mellom den bakre ende av ladningen og bunnen av hylsteret, idet tennladningen er dannet av en pyroteknisk blokk festet til en omgivende hylse, og at åpningene i hylsteret forløper i sideveggen til hylsteret på nivå med det frie rom.

I henhold til en første utførelsesform er det dannet en indre skulder i hylsteret som den omgivende hylsen til tennladningen ligger mot, og i henhold til en annen utførelsesform er innerflaten av hylsteret konisk, idet bunnen av tennladningen ligger mot den lille endeflaten til konusen. Disse to foretrukne utførelsesformer muliggjør at det dannes et fritt rom mellom den bakre flaten til tennladningen og bunnen i hylsteret, idet volumet av dette frie rom, og særlig høyden, er opptimalisert som en funksjon av typen av sammensetningen av den pyrotekniske blokk som utgjør tennladningen, dimensjonene til de divergerende omkretsåpninger i hylsteret og sammensetningen av drivmiddelet i den gassutviklende ladning.

Fortrinnsvis, og særlig når kanalen i den gassutviklende ladning er kort, slik som for ladninger for minsket bunnut-blåsning, har den midtre sone innvendig i bunnen av hylsteret et fremspring med en høyde som avtar fra midten og mot omkretsen, og et slikt avbøyningselement har en virkning som varierer som en funksjon av den øyeblikkelige avstand mellom den brennende flaten til den pyrotekniske tennersammenset-ning og bunnen i hylsteret, hvilket muliggjør en begrensning av erosjonen til blokken av den gassutviklende drivladning og bevirker en meget effektiv sideveis diffusjon av tenngass, særlig i begynnelsen av antennelsen. Nærmere bestemt kan dette fremspring være dannet av et konisk element, med en basissirkel som hovedsakelig er en tangent til det indre parti av åpningene, hvilket muliggjør god avbøyning, og konusvinkelen er fortrinnsvis mellom 120 og 160°C. Når fremspringet er en avkortet konus er det fordelaktig at høyden hovedsakelig er lik høyden til det frie rom dannet av midlene for aksial posisjonering, slik at fremspringet samtidig danner et avbøyningselement og et anlegg som understøtter tennladningen. Dannelsen av en stråle av tenngass som i høy grad spres i tverretningen er særlig fremtredende i den første tennfasen, når bunnen av hylsteret har åpninger som rager i sideveggen til hylsteret, på nivå med det frie rom, idet denne posisjon i forhold til det midtre avbøyningselement gjør det mulig å oppnå en betydelig sideveis komponent ved utstrøm-ningen, som avtar progressivt og hindrer en hver lokal og forlenget erosiv forbrenning.

I henhold en utførelsesform har den omgivende hylse til tennladningen en bunn som har en rundtgående krave, og fortrinnsvis er denne krave dannet av en kant som er brettet dobbelt slik at det er dannet en metallisk tetning.

Fortrinnsvis har den pyrotekniske blokk en forbrenningsvarighet som er større enn 0,8 sekunder, og varigheten kan særlig ligge mellom 1,5 og 2,5 sekunder, og blokken kan være dannet av en blanding som omfatter 16 - 25% magnesium, et mineralsk oksydasjonsmiddel og 2,5 - 6% av et organisk bindemiddel, slik som en polymer.

De fordeler som oppnås med oppfinnelsen består hovedsakelig i at ved begynnelsen av forbrenningen av den pyrotekniske blokk i tennladningen ledes den varme strøm, dannet av forbrennings-gassene og de varme partikler, hovedsakelig sideveis, og dette gjør det mulig å konsentrere den varme strøm mot en begrenset flate av den gassutviklende ladning, og den ringformede sonen av den varme strøm med maksimal virkning, forskyves progressivt mot den bakre ende av kanalen i den gassutviklende ladning, og det opprettholdes tilstrekkelig sideveis diffusjon som virker mot overflaten av kanalen. Dessuten gjør dannelsen av et fritt rom, hvilket er mulig til tross for de termodynamiske og kinetiske tilstander ved avfyring av en kanon, det mulig å utnytte en første, vesentlig større overflate, og summen av disse driftstilstander muliggjør at det kan oppnås høy reproduserbarhet av tennforholdene for de gassutviklende ladninger, særlig de som benyttes for minskning av bremsevirkningen, hvilket gjør det mulig å øke i høy grad nøy-aktigheten ved skyting over lange avstander og å minske spredningen av treffpunktene.

I det følgende skal oppfinnelsen forklares nærmere ved hjelp av en tegning, som viser en av de to foretrukne utførelses-former av oppfinnelsen. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom et utsnitt av et prosjektil, på nivå med tenneren for en gassutviklende ladning som gjør det mulig å minske bremsevirkningen til den bakre ende av prosjektilet. Fig. 2 viser et tverrsnitt etter linjen II - II, gjennom

hylsteret som omgir tennladningen.

I henhold til tegningen, som viser et prosjektil i kaliber

155 mm, har mantelen 2 en forlengelse bakover i form av et

skjørt 2a som omfatter en ikke vist bunn med en stor aksial åpning for utslipp av forbrenningsgass som dannes av den gassutviklende ladning 1, som har en midtre kanal, og er lukket mot utsiden og anbragt i det indre forbrenningskammer i skjørtet.

Tenneren for den gassutviklende ladning har en ytre diameter som er litt mindre enn diameteren til den midtre kanal, og hylsteret 3 av stål for tenneren er skrudd direkte inn i et boss på baksiden av bunnen 2b til mantelen. Innsiden av hylsteret har en skulder 8 med en bredde som er litt større enn tykkelsen til den omgivende hylsen 7 for tennladningen 5, som er dannet av hylsen 7 av lettmetall og en pyroteknisk blokk 11. Den pyrotekniske blokk er formet direkte i hylsen 7 ved pressing av en pulverformet blanding som inneholder 16% magnesium, 26% barium peroksyd, 50% av et annet alkalimetall-eller jordalkalimetalloksyd eller -peroksyd og 8% polyester-bindemiddel. Tennladningen, som har en samlet masse på 40 g må under de kinetiske tilstander ved skyting med kanon motstå en kraft på omtrent 500 - 800 daN, og bruken av en tynn hylse gjør det nødvendig at hylsen 7 er utstyrt med en rundtgående krave 10 dannet av en kant som er brettet dobbelt, slik at det er dannet en metallisk tetning, men en slik festekrave er ikke nødvendig i det tilfelle at innerflaten av hylsteret er konisk og inneholder en tennladning som også er konisk, når hele den indre sideflaten av ladningen bidrar til å understøtte ladningen ved utskytning fra kanonen. I det beskrevne eksempel har den pyrotekniske blokk 11 en fri overflate som er svakt konisk og som ligger mot den lille flaten på et fremspring 9 i form av et konisk element i den midtre sone av bunnen til hylsteret. Basissirkelen til det koniske element kan være hovedsakelig en tangent til det indre parti av utstrømnings-åpningene 4 og 4', som er radiale slisser som rager gjennom bunnen og den rørformede vegg i hylsteret 3, og denne ut-forming av slisser bidrar til den gradvise endring av ret-ningen til den kjegle av varm gass som gir maksimal virkning. Ved statiske forsøk har alle de prøver av gassutviklende

Claims (11)

1. ladninger med forskjellige sammensetninger blitt antent under tilfredsstillende, reproduserbare forhold, og det er oppnådd stabil forbrenning for de fleste av prøvene, ved et trykk på 5-10 bar, etter en periode i området 0,6 - 0,8 sekunder. PATENTKRAV: 1. Tenner beregnet for en gassutviklende ladning (1) i et prosjektil, idet ladningen har en midtre kanal og enten utgjør en tilleggsdrivladning eller en ladning beregnet til å redusere, bremsevirkningen som skyldes undertrykk ved prosjektilets bakre ende, hvilken tenner omfatter et ytre, motstandsdyktig hylster (3) som har en bunn med divergerende åpninger (4) langs omkretsen samt en tennladning (5) anordnet i hylsteret,karakterisert ved at tennladningen (5) er aksialt posisjonert i hylsteret slik at det er dannet et fritt rom (6) mellom den bakre ende av ladningen og bunnen av hylsteret, idet tennladningen (5) er dannet av en pyroteknisk blokk (11) festet til en omgivende hylse (7), og at åpningene (4) i hylsteret (3) forløper i sideveggen til hylsteret på nivå med det frie rom (6).
2. 2. Tenner som angitt i krav 1,karakterisert ved at det er dannet en indre skulder (8) i hylsteret, mot hvilken den omgivende hylse (7) for tennladningen har anlegg.
3. 3. Tenner som angitt i krav 1,karakterisert ved at innerflaten av hylsteret (3), er konisk, idet bunnen av tennladningen ligger mot den lille enden av konusen.
4. 4. Tenner som angitt i et av kravene 1 - 3, karakterisert ved at den indre, midtre sone av bunnen til hylsteret har et innvendig fremspring (9) med en høyde som avtar fra midten og mot omkretsen.
5. 5. Tenner som angitt i krav 4,

   karakterisert ved at fremspringet (9) er et konisk element med en basissirkel som hovedsakelig er en tangent til det indre parti av åpningene.
6. 6. Tenner som angitt i krav 5,

   karakterisert ved at konusvinkelen er mellom 120 og 160°C.
7. 7. Tenner som angitt i et av kravene 1 - 4, karakterisert ved at høyden til det midtre fremspring (9) er hovedsakelig lik høyden til det frie rom (6) dannet av midlene for aksial posisjonering.
8. 8. Tenner som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at hylsen (7) har en bunn med en rundtgående krave (10).
9. 9. Tenner som angitt i krav 8,

   karakterisert ved at kraven er dannet av en kant som er brettet dobbelt slik at det er dannet en metallisk tetning.
10. 10. Tenner som angitt i krav 1,

    karakterisert ved at den pyrotekniske blokk (11) har en forbrenningsvarighet som er større enn 0,8 sekunder.
11. 11. Tenner som angitt i et av kravene 1 eller 10, karakterisert ved at den pyrotekniske blokk (11) er dannet av en blanding som omfatter 16 - 25% magnesium, et mineralsk oksydasjonsmiddel og 2,5 - 6% organisk bindemiddel .